熱反射隔熱涂料的分析和應用

1、熱反射隔熱涂料分析和應用太陽的核心區(qū)域半徑是太陽半徑的1/4，約為整個太陽質(zhì)量的一半以上。太陽核心的溫度極高，達到1500萬，壓力也極大，使得由氫聚變?yōu)楹さ臒岷朔磻靡园l(fā)生，從而釋放出極大的能量。這些能量再通過輻射層和對流層中物質(zhì)的傳遞，才得以傳送到達太陽光球的底部，并通過光球向外輻射出去。太陽輻射能對建筑物的熱環(huán)境和能耗有著十分重要的作用。根據(jù)波長的長短，太陽光可以分為紫外線、可見光和紅外線。紫外線的波長小于400nm，約占太陽總能量的5%?？梢姽獠?00760nm，約占太陽總能量的45%。而紅外線的波長大于760nm，約占太陽總能量的50%?？梢?，太陽能主要集中于可見光區(qū)和紅外區(qū)。太陽輻射

2、熱通過向陽面，特別是東、西向窗戶和外墻以及屋面進入室內(nèi)，從而造成室內(nèi)過熱。因此這些部位也是建筑物夏季隔熱的關(guān)鍵部位。而外墻外隔熱保溫已成為建筑節(jié)能的主產(chǎn)品。對于熱工設(shè)計時以保溫為主的地區(qū)，如嚴寒地區(qū)和寒冷地區(qū)，外墻外保溫不僅合理，而且適用，發(fā)展較快。而對于熱工設(shè)計時一般只考慮隔熱的夏熱冬暖地區(qū)，或熱工設(shè)計時以隔熱為主的夏熱冬冷地區(qū)，目前的一些外墻外保溫存在進一步完善的空間。根據(jù)房屋圍護結(jié)構(gòu)太陽輻射熱平衡方程，針對不同地區(qū)的氣候特點，合理選擇和使用志盛威華ZS建筑外墻隔熱保溫涂料，組成復合體系，既保溫又隔熱保溫，達到室內(nèi)熱環(huán)境舒適和節(jié)能降耗的目的。太陽熱熱射線發(fā)射圖譜大氣層外緣與地面的太陽輻射光

3、譜分布大氣層外緣與地面的太陽輻射光譜（2）物體溫度在2000K以下，有實際意義的熱輻射波長位于0.38100m之間，且大部分能量位于紅外波段0.7620m范圍內(nèi)，在可見光波段（0.380.76m）內(nèi)，熱輻射能量比重并不大。地面和大氣輻射：地面的平均溫度約為300K，對流層大氣的平均溫度約為250K，在這樣的溫度下，熱輻射95以上的能量集中在3120m的波長范圍內(nèi)。其輻射能最大所對應的波長在1015m范圍內(nèi)；志盛威華的ZS-221防曬隔熱涂料的熱反射率可以達到85%以上。吸收：大氣中吸收太陽輻射的物質(zhì)主要是氧、臭氧、水汽和液態(tài)水，其次是二氧化碳、甲烷、一氧化二氮、塵埃等；散射：太陽輻射透過大氣遇

4、到到空氣分子、塵埃及云霧滴等質(zhì)點時，發(fā)生散射現(xiàn)象；反射：云層對太陽輻射的反射，使到達地面的太陽直接輻射減少；太陽的光譜波長0.24m，其中可見光區(qū)占50，紅外區(qū)占43，紫外區(qū)僅占7，99的能量集中在波長0.23m；最大輻射能量位于波長0.475m。太陽輻射光譜不是嚴格連續(xù)光譜，其中有兩萬多條吸收暗線。太陽常數(shù)：1367±7W/m2 地球到達地面波長 0.43m可見光：波長0.40.7m反射吸收、散射反射吸收大氣層太陽常數(shù)值是1368瓦/米2。如果將太陽常數(shù)乘上以日地平均距離作半徑的球面面積，這就得到太陽在每分鐘發(fā)出的總能量，這個能量約為每分鐘2.273×1028焦。（太陽每

5、秒輻射到太空的熱量相當于一億億噸煤炭完全燃燒產(chǎn)生熱量的總和，相當于一個具有5200萬億億馬力的發(fā)動機的功率。太陽表面每平方米面積就相當于一個85000馬力的動力站。）而地球上僅接收到這些能量的22億分之一。太陽每年送給地球的能量相當于100億億度電的能量。太陽能可以說是取之不盡、用之不竭的，又無污染，是最理想的能源。 TaTiGG（1-）Ghth1hiT1T21122志盛威華隔熱涂料導熱系數(shù)q輻射、對流、傳導傳導輻射、對流、傳導太陽下物體受熱視圖表物體在太陽下受熱平衡熱方程太陽下物體輻射率和發(fā)射率表：TaT111對流輻射q傳導（弱）是表面的黑度或發(fā)射率，該值取決于物質(zhì)種類、表面溫度和表面狀況，

6、與外界條件無關(guān)，與顏色無關(guān)關(guān)系不大。磨光的鋁表面的黑度為0.040.06,氧化的鋁表面的黑度為0.20.3，各種油漆表面的黑度為0.920.96，雪的黑度為0.8。顏色只與可見光吸收相關(guān)，與紅外輻射無關(guān)，夏天人們穿淺色的衣服降低太陽光中的可見光輻射吸收。因此終端內(nèi)部可以隨意涂敷各種顏色的漆。對于某些光譜帶，如813.5m，存在大氣窗，即大氣中二氧化碳和水蒸氣等對這些光譜帶的光是不吸收的，它們會無阻礙地通過大氣，而被發(fā)射至大氣外層。這不僅有利于隔熱，還對解決熱島效應有好處。比如說，夏天涂膜外表面溫度為47，則對應最大光譜輻射力的波長約為9.06m，因此發(fā)射的紅外線基本在813.5m光譜帶范圍內(nèi)。

7、關(guān)鍵是提高在該波段的發(fā)射率。外表面涂膜的發(fā)射率越高，向室內(nèi)傳導的熱量也就越少，降溫能耗就越低，即越節(jié)能。熱反射隔熱涂料是涂料涂層通過反射太陽光的熱量，來達到物體隔熱降溫效果。北京志盛威華化工有限公司是一家專業(yè)的研究隔熱涂料的大型公司，結(jié)合中國市場的實際情況，針對性的推出了ZS-222熱反射隔熱涂料，是針對中國國情的建筑外墻隔熱涂料，涂料涂層對太陽熱反射率可以達到90%，夏天時涂層降溫可以達到15以上，空間溫度可以降低3-10，而且太陽光越強越熱，涂層降溫溫差就越明顯。ZS-222志盛隔熱涂料涂層光滑自潔，長久保持涂層的高效熱反射性。涂料屬于水性環(huán)保涂料，各項性能指標處于國內(nèi)領(lǐng)先水平，在石化、運

8、輸、建筑等民用與工業(yè)領(lǐng)域具有極高的應用領(lǐng)域，能夠滿足物體的隔熱降溫、節(jié)能降耗等要求。ZS隔熱涂料性能特點： 高熱反射性：ZS-221威華防曬隔熱涂料熱反射率90%，能對太陽光進行高反射，不讓太陽的熱量在物體表面進行累積升溫。 熱輻射性：ZS-221志盛防曬隔熱涂料加入了高輻射物質(zhì)，能迅速把物體表面殘留的熱量輻射到太空中去，進一步降低物體的表面溫度。 低導熱性：ZS-221防曬隔熱涂料中放入導熱系數(shù)極低的納米空心微珠，隔絕熱量在物體內(nèi)部的傳遞， 熱量屏蔽性：ZS-221防曬隔熱涂料里加入碳化物等無機熱屏蔽Low High 1. 表面采用淺色涂料或?qū)I(yè)防太陽輻射涂料，降低表面的太陽輻射（0.41.

9、5m）吸收比降低夏天或白天的太陽輻射帶來的溫升；2. 表面提高自身發(fā)射率提高冬天或夜晚的表面輻射散熱能力；表面放置方式厚度mm吸收比太陽輻射強度GW/m2ht*W/m2·K熱流密度qW/m2溫差T*灰色PU夾芯板懸空750.4800156.5 20.9 白灰PU夾芯板懸空750.3800154.9 15.7 黑色PU夾芯板懸空750.978001515.9 50.7 氧化的鋼板懸空20.980015360.0 24.0 灰白油漆鋼板懸空20.380015120.0 8.0 防輻射涂料鋼板懸空20.158001560.0 4.0 氧化的鋼板下方絕熱20.9800150.0 48.0 灰

10、白油漆鋼板下方絕熱20.3800150.0 16.0 防輻射涂料鋼板下方絕熱20.15800150.0 8.0 氧化的鋼板懸空20.9112015504.0 33.6 灰白油漆鋼板懸空20.3112015168.0 11.2 防輻射涂料鋼板懸空20.1511201584.0 5.6 氧化的鋼板下方絕熱20.91120150.0 67.2 灰白油漆鋼板下方絕熱20.31120150.0 22.4 防輻射涂料鋼板下方絕熱20.151120150.0 11.2 *物體表面溫度和表面發(fā)射率存在差異，實際表面總傳熱系數(shù)會有不同，表中溫差僅做為對比參考*物體表面對太陽輻射的吸收比，是表面溫升的主要因素。薄

11、層隔熱反射涂料的隔熱原理主要是因熱反射率高，有效地降低 輻射傳熱和對流傳熱。要達到高的熱反射率，必須選用高折光系數(shù)的顏料，涂膜顏色選用白色或淺色比較容易達到，或采用光譜選擇性材料配成一定顏色。配制有色隔熱反射涂料的關(guān)鍵之一是選擇較低吸收率的黑色顏料。美國軍標規(guī)定深色漆反射率在50%以上。建設(shè)部建筑反射隔熱涂料(討論稿)對建筑反射隔熱涂料的隔熱性要求。志盛威華隔熱涂料這種產(chǎn)品現(xiàn)已用于海上鉆井平臺，油罐，石油管道，建筑業(yè)的鋼結(jié)構(gòu)屋頂和玻璃幕墻等，降低暴露在太陽熱輻射下裝備的表面溫度和內(nèi)部溫度，改善工作環(huán)境，提高安全性等。反射隔熱涂料可單獨使用，也可與其他多孔保溫材料配合使用如作為外墻外保

12、溫的配套材料，尤其是用于夏熱冬冷和夏熱冬暖地區(qū)，構(gòu)成高反射和低傳熱結(jié)構(gòu)，達到既隔熱又保溫的效果。該涂料可刷涂和噴涂施工。阻隔性隔熱保溫涂料 阻隔性隔熱保溫涂料是通過低導熱系數(shù)和高熱阻來實現(xiàn)隔熱保溫的一種涂料。應用最廣泛的阻隔性隔熱保溫涂料是復合硅酸鹽隔熱保溫涂料。這類涂料是20世紀80年代末發(fā)展起來的，有不同的產(chǎn)品名稱，如復合硅酸鎂鋁隔熱涂料、稀土保溫涂料、涂覆型復合硅酸鹽隔熱涂料等。它是由無機和(或)有機粘結(jié)劑、隔熱骨料(如海泡石、蛭石、珍珠巖粉等)和引氣劑等制成的保溫涂料。該類涂料的性能要求可參見GB/T173711998硅酸鹽復合絕熱涂料。復合硅酸鹽隔熱保溫涂料雖然導熱系數(shù)較低，成本也低

13、，但干燥周期長，抗沖擊能力弱，干燥收縮大，吸濕率大，粘結(jié)強度低、裝飾效果較差等。這類涂料目前主要用于鑄造模具、油罐和管道等的隔熱。志盛威華ZS-1耐高溫隔熱保溫涂料是太空節(jié)能隔熱保溫涂料的一種(志盛節(jié)能隔熱保溫涂料包括高溫型和常溫型)，為世界首創(chuàng)，涂料為無機單組分，無任何異味。 采用志盛威華特制高溫溶液，耐溫幅度1800， 防火阻燃，A級防火，可以長期使用在窯爐火焰中隔熱保溫，導熱系數(shù)都只有0.03W/m.K，能有效抑制并屏蔽紅外線的輻射熱和熱量的傳導，隔熱抑制效率可達90左右，可抑制高溫物體的熱輻射和熱量的散失，對低溫物體可有效保冷并能抑制環(huán)境輻射熱而引起的冷量損失，也可以防止物體冷凝的發(fā)生。這種涂料目前還不能用于外墻外保溫。將來通過改性，預期可用于外墻外隔熱系統(tǒng)，防止太陽的輻射熱和傳導熱，給我們的生活帶來負面影響。材料的使用，是解決太陽的熱的好方法之一，但是有些情況下要預防太陽的熱，決絕好熱的負效應。l 減少太陽輻射 （1）阻擋陽光的直射和反射（遮陽篷等） （2）選用淺色或白色的表面涂料 （3）